生態(tài)學的基本目標是增進對生物體與生物和非生物環(huán)境相互作用的理解,而不是解決特定的社會、保護或經(jīng)濟問題。因此,這100個問題根據(jù)對生態(tài)科學的重要性而篩選出來,列出了生態(tài)學面臨的一系列重要問題,重點放在基礎(chǔ)科學上。下面我們回顧這100個最重要的生態(tài)學基礎(chǔ)問題。
1. 人類活動可能導致生境破碎化使物種之間聯(lián)系減少,而全球化則使物種之間聯(lián)系增多,這兩者會產(chǎn)生什么樣的進化后果?
2. 進化多大程度上能夠改變我們在自然界中看到的生物個體的比例關(guān)系?
3. 物種適應(yīng)有多大的局域性(因棲息地而不同)?
4. 表觀遺傳變異的生態(tài)學因果是什么?
5. 基因、個體、團體上不同水平的選擇對生活史進化以及造成的種群動態(tài)變化的相對貢獻是多少?
6. 什么選擇壓力導致了生活史中的性別差異?這些選擇壓力對種群動態(tài)造成的后果是什么?
7. 對于像真菌這樣很難定義個體和適應(yīng)性的生物,生態(tài)和進化的理論應(yīng)該怎樣修改?
8. 密度制約的力量與方式是如何影響種群動態(tài)與生活史進化之間的反饋的?
9. 表型可塑性是如何影響物種進化軌跡的?
10. 物種生活史權(quán)衡取舍的生理學基礎(chǔ)是什么?
11. 控制物種分布范圍的生態(tài)與進化機制是什么?
12. 如何將個體水平的詳細生命過程上升到種群模式?
13. 物種、種群特征和地理環(huán)境如何相互作用來決定個體間散布的間距?
14. 物種散居和遷徙行為的遺傳基礎(chǔ)是什么?
15. 散居在棲息地最外圍或者休眠時間與整體情況不同的個體,是否具有獨特的基因型或表型?
16. 生物體在散居、遷徙、覓食、尋找配偶過程中如何做出行動決策?
17. 不同空間尺度上種群數(shù)量水平的變化是否可預(yù)測?空間尺度與種群數(shù)量水平是如何共同影響種群的時空動態(tài)?
18. 種群數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)是如何修正環(huán)境隨機性對種群動態(tài)的影響?
19. 環(huán)境隨機性與環(huán)境變化是怎樣與密度制約相互作用來形成種群動態(tài)變化與物種分布的?
20. 生活史中的跨代效應(yīng)例如母體效應(yīng)多大程度上影響種群動態(tài)變化?
21. 物種曾經(jīng)的環(huán)境經(jīng)歷對隨后的個體生活史以及種群動態(tài)變化產(chǎn)生的延滯效應(yīng)的數(shù)量級與持續(xù)時間是多少?
22. 在一些海洋生態(tài)系統(tǒng)中什么造成了巨大的種群增長變化?
23. 生活史特征間的協(xié)方差(相關(guān)性)如何影響種群動態(tài)變化?
24. 當測定一個物種對另一個物種的影響時,直接的(掠食、競爭)與間接的(誘導行為改變)交互的相對重要性是多大?
25. 個體變異對種群、群落以及生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化有多重要?
26. 什么種群特征決定了其受到干擾后的恢復(fù)能力?
27. 多重感染在驅(qū)使疾病動態(tài)變化中有多重要?
28. 寄生者與共生者在產(chǎn)生與維持宿主多樣性中扮演什么角色?
29. 地下生物多樣性與地上生物多樣性是如何相互影響的?
30. 微生物物種、功能、基因型的多樣性與群落和生態(tài)系統(tǒng)功能執(zhí)行的關(guān)系是什么?
31. 微生物的交互作用多大程度上影響宏觀生物群落組成與多樣性?
32. 植物與土壤之間的生物、非生物的反饋哪一個對影響植物生長更重要?
33. 微生物與宿主之間的共生關(guān)系會如何影響宿主與其掠食者及更高營養(yǎng)級的相互作用?
34. 在什么樣的生態(tài)環(huán)境中寄生蟲是調(diào)控群落動態(tài)變化的關(guān)鍵因素?
35. 適用于宏觀生物的宏觀生態(tài)學模式是否可以適用于微生物?引起該模式的生態(tài)學過程是否相同?
36. 微生物群落模型對于了解宏觀群落模型有何幫助?
37. 種內(nèi)多樣性是如何作用于寄生、共生交互的動態(tài)過程?
38. 如何通過物種功能來判斷營養(yǎng)互作的強度?
39. 通過簡單的生物特征例如體型、葉面積能夠多大程度上預(yù)測群落屬性及其對環(huán)境變化的響應(yīng)?
40. 物種功能如何影響生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?
41. 什么時候許多難以測量的弱相互作用疊加效果可以強于少數(shù)易于觀測的強相互作用?
42. 生態(tài)群落中間接相互作用(例如表面競爭、表面共生)的廣泛性和重要性是怎樣的?
43. 環(huán)境的時空異質(zhì)性如何在不同尺度上影響多樣性?
44. 物種丟失如何影響剩余物種的滅絕風險?
45. 對于控制群落的組成與多樣性,隨機過程和確定性過程哪個更重要?是否會因生態(tài)系統(tǒng)類型不同而異?
46. 如何預(yù)測在一個給定區(qū)域內(nèi)多少物種可以共存?
47. 局域的物種組成與多樣性在多大程度上受擴散限制和區(qū)域種庫影響?
48. 生物地理因素和進化歷史對于決定現(xiàn)在的生態(tài)學過程有何貢獻?
49. 初級生產(chǎn)者多樣性能夠多大程度地驅(qū)使更寬泛的群落多樣性?
50. 群落組裝規(guī)則對于解釋生物入侵有多重要?
51. 營養(yǎng)性和非營養(yǎng)性互作在決定群落組成上的相對重要性是多大?
52. 動態(tài)的滅絕-再殖民平衡對于堅持在破碎化生境上的物種有多重要?
53. 何種機制導致在廣泛的生態(tài)系統(tǒng)中草本與木本植物可以長期共存?
54. 資源脈沖如何影響資源利用以及生物交互?
55. 稀有物種在生態(tài)群落功能中有多重要?
56. 多樣性與多樣化之間有怎樣的反饋?
57. 植化相克會對自然植物群落產(chǎn)生什么功能后果?
58. 哪些生態(tài)系統(tǒng)易受臨界點暴露的影響?為什么?
59. 我們怎么知道一個生態(tài)系統(tǒng)瀕臨臨界點?
60. 哪一個因素和機制決定了生態(tài)系統(tǒng)受外部擾動后的恢復(fù)能力?如何測量恢復(fù)力?
61. 哪一種生態(tài)系統(tǒng)以及何種屬性對群落組成變化最敏感?
62. 現(xiàn)實中生物多樣性的變化將會導致生態(tài)系統(tǒng)功能如何改變?
63. 不同組織層級(基因、物種、物種豐富度、功能、功能多樣性)的生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)運行的相對貢獻是多大?
64. 海洋、淡水、陸地生物群的生態(tài)系統(tǒng)屬性及動態(tài)變化有何共性?
65. 生態(tài)交互網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如何影響生態(tài)系統(tǒng)運行及穩(wěn)定性?
66. 空間結(jié)構(gòu)如何影響生態(tài)系統(tǒng)功能?如何在不同空間尺度之內(nèi)或之間整合來評估功能?
67. 除了氮和磷(以及海洋中的鐵)外的營養(yǎng)元素如何影響生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力?
68. 生物入侵與本地物種滅絕在多大程度上造成生態(tài)系統(tǒng)屬性改變?
69. 具有全球重要性的生態(tài)系統(tǒng)功能是否可能由尚未深入了解的生態(tài)系統(tǒng)提供(例如深海、地下水)?
70. 在隨機或定向的環(huán)境變化中,那些物種是功能冗余的?
71. 在生態(tài)系統(tǒng)中滯后現(xiàn)象是正常的還是例外的?
72. 能否根據(jù)物種性狀來預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的響應(yīng)?
73. 自然棲息地的碎片化與消失所帶來的滅絕債務(wù)的量級是什么?何時會付清這些債務(wù)?
74. 進化在破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程以及其他形式的松弛選擇中扮演什么角色?
75. 采伐會對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動態(tài)產(chǎn)生何種間接影響?
76. 在氣候變化中地球生態(tài)系統(tǒng)和大氣的主要反饋與交互是什么?
77. 決定未來海洋和陸地碳匯規(guī)模的關(guān)鍵因素是什么?
78.?大氣變化將如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力?
79. 海洋酸化將如何影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力?
80. 什么程度的氣候變化能夠通過物候變化導致營養(yǎng)聯(lián)系解體?
81. 全球氣候變化背景下自然群落如何響應(yīng)越來越多的極端天氣事件?
82.?面對快速的環(huán)境變化,是什么決定了物種是適應(yīng)環(huán)境、改變生存范圍還是走向滅絕?
83. 什么決定了物種隨氣候變化而改變分布范圍的速度?
84.?我們能在多大程度上根據(jù)古生態(tài)變化范圍的推斷來了解21世紀的變化?
85. 何種情況下景觀結(jié)構(gòu)例如廊道、墊腳石可以影響物種的分布與豐度?
86. 生物地理障礙的打破(西北航道更永久的開放)能夠在多大程度上導致局域多樣性的持續(xù)變化?
87.?種間交互作用如何影響物種對全球變化的響應(yīng)?
88.?全球頂級捕食者數(shù)量下降對生態(tài)系統(tǒng)有什么影響?
89. 更新世巨型動物滅絕對當代生態(tài)系統(tǒng)的遺留影響是什么?
90. 其他學科已運用的理論中有哪些可以但尚未被運用于生態(tài)學?反之亦然。
91.?我們?nèi)绾巫詈玫亻_發(fā)和利用經(jīng)驗?zāi)P拖到y(tǒng)來理解自然系統(tǒng)?
92. 過去的生態(tài)學預(yù)測曾有多成功?為什么?
93. 已發(fā)表的生態(tài)學錯誤本質(zhì)是什么?這些錯誤將如何影響學術(shù)理解與政策制定?
94.?我們對生態(tài)學的理解是如何受到出版物中的偏見影響的?
95.?什么新技術(shù)最能促進生態(tài)學的理解?
96. 如何整合多尺度和類型的監(jiān)測(從區(qū)域到全球的觀測)來產(chǎn)生穩(wěn)健的生態(tài)學推斷?
97. 在什么程度上被廣泛研究的生態(tài)學模式(物種-豐度分布、物種-區(qū)域關(guān)系等)是統(tǒng)計學的結(jié)果而不是生態(tài)學過程?
98.?測定生態(tài)學變化的幅度和方向最適當基準線是什么?
99. 對來自觀察的反饋(例如生物對數(shù)據(jù)采集器的響應(yīng))進行建模,可以在多大程度上提高對生態(tài)學過程的推斷能力?
100.?在生態(tài)模型中,人類行為與生態(tài)動態(tài)之間的反饋如何解釋?